JP2002353941A - 波長多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法 - Google Patents
波長多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法Info
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Abstract
りも光出力パワーを大きくできるようにし、中継スパン
を拡大できるようにする。 【解決手段】 光増幅中継伝送による波長多重伝送シス
テムにおいて、光信号をRZ変調する手段と、RZ変調
された光信号をデータ信号により垂直偏波または水平偏
波に変調を行う手段とを備え、各波長の光信号の垂直偏
波および水平偏波方向のそれぞれに互いに異なるデータ
信号であるマーク信号およびスペース信号を割り当てて
データ伝送を行う。
Description
器を利用して光ファイバによる超長距離伝送を行う波長
多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法に関する。
ァイバによる超長距離波長多重伝送システムでは、光の
強度でデータを伝送する強度変調方式が採られている。
この強度変調方式のでは、データのマーク(‘1’)と
スペース(‘0’)を光パワーの強弱で伝送する。
長距離伝送を行う場合、次のような問題点がある。
くすると、光ファイバの屈折率の非線形性に起因する非
線形光学効果により光信号波形の歪みが大きくなり、伝
送特性が著しく劣化するという問題点がある。一般に光
直接増幅を利用した長距離伝送系では、光直接増幅中継
器で一律に光雑音が累積されるため、伝送路の光SNR
は、各光直接増幅中継器の光入力パワーに依存する。し
たがって、各波長毎の信号光パワーを大きくすることに
より中継スパンを拡大することができる。しかし各波長
毎の信号光パワーを大きくすると、非線形光学効果によ
り光SNRの改善以上に光波形の劣化を生じてしまうた
め、光パワーの最大値が制限される。
う場合、光信号の強度により光ファイバの屈折率が変化
し、隣接波長に位相変調を生じるという問題がある。強
度変調方式の場合は、データの‘1’と‘0’を光パワ
ーの強弱で伝送するため、隣接波長のランダムなデータ
パタンにより光信号が位相変調されるという影響を及ぼ
す。位相変調された光信号は、光ファイバの波長分散に
より波形歪みを生じ、受信特性の劣化要因となる。
従来の伝送システムよりも光出力パワーを大きくでき、
中継スパンを拡大することができる波長多重伝送システ
ムおよび光ファイバ伝送方法を提供することにある。
送信機の出力を波長多重する波長多重装置と、光伝送路
上にあって波長多重装置からの信号を光増幅して伝送す
る光増幅中継器と、光増幅中継器からの信号を波長分離
する波長分離装置と、波長分離装置の出力を受信する受
信機により構成される波長多重伝送システムにおいて、
前記送信機は、連続光を生成するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードから出力された連続光のRZ信号
変調を行うRZ変調器と、前記RZ変調器から出力され
たRZ光信号を互いに異なるデータ信号により垂直偏波
または水平偏波に変調を行う偏波変調器と、前記偏波変
調器から出力された光信号を所定の光パワーまで増幅す
る光増幅器とを備え、前記受信機は、前記波長分離装置
で各チャンネルの波長毎に分離された光信号を垂直偏波
成分および水平偏波成分に分離する偏光分波器と、前記
偏光分波器から出力される光信号の光/電気変換を行
い、反転加算を行うデュアルPinフォトダイオード
と、前記デュアルPinフォトダイオードから出力され
た電気信号の識別再生を行う識別回路とを備えることを
特徴とする。
いて図面を参照して説明する。
重伝送システムにおいて、各波長の光信号について直交
する偏波状態(垂直偏波および水平偏波方向)のそれぞ
れにマーク(‘1’)、スペース(‘0’)を割り当
て、データ伝送を行うものである。
ステムの実施の形態を示す構成図であり、伝送符号方式
としてRZ(Return to Zero)変調方式
における送受信システムの構成を示している。図1
(b)は、送信機の構成図であり、図1(c)は、受信
機の構成図である。
は、送信機1と、送信機1の出力を波長多重する波長多
重装置2と、光伝送路上にあって波長多重装置2からの
信号を光増幅して伝送する光増幅中継器3と、光増幅中
継器3からの信号を波長分離する波長分離装置4と、受
信機5により構成される。
続光を生成するLD(レーザダイオード)6と、RZ信
号変調を行うRZ変調器7と、RZ変調器を駆動するた
めのRZ変調ドライバ11と、データ信号を直交する偏
波状態として光信号に重畳するための偏波変調器9と、
偏波変調器を駆動するためのデータ変調ドライバ12と
により構成される。
は、直交する偏波状態の光信号を分離するための偏光分
波器13と、分離した光信号を受光し電気信号に変換す
るためのPD(フォトダイオード)14と、2個のPD
14により受信された信号の加算を行うための反転加算
部15と、受信信号からデータを識別再生するための識
別回路16とにより構成される。
成図である。LD21は、波長多重伝送に適した連続光
を生成するためのレーザダイオードである。LD21
は、LD駆動回路22により安定した連続光が出力され
るように制御される。
ようにするため、LD21から出力された光の一部を分
波器24により分岐し、波長制御回路23で監視を行
い、LDの波長安定化制御を行う。分波器24から出力
された光は、LN変調器25に入力される。LN変調器
25では、入力された連続光のRZ変換を行う。
は、偏波変調器26に入力される。偏波変調器26で
は、入力されたRZ光信号をデータ信号のマーク、スペ
ースにより偏光状態を変化させ、変調を行う。偏波変調
器26から出力された光信号は、光増幅器27で所定の
光パワーまで増幅され、波長多重装置へ出力される。
変調用と信号識別用として分配器30で2分岐され、一
方は位相シフター29へ、他方は識別回路32に入力さ
れる。位相シフター29は、RZ変調とデータ変調のタ
イミングを調整するために挿入されている。位相シフタ
ー29の出力は、LN変調器駆動回路28で電力増幅さ
れ、LN変調器25で連続光を変調することにより、R
Z信号を生成する。
気のデータ信号とクロック信号からデータ信号をラッチ
し、偏波変調器駆動回路31へ出力する。偏波変調器駆
動回路31では、データ信号を電力増幅し、偏波変調器
26へ出力する。
なるように調整されたLN位相変調器で、入力された光
信号を2分岐し、入力された電気信号で一方の光信号の
位相制御を行った後に合波することで光の偏波変調を行
う。これにより、偏波変調器26に入力されたRZ変調
光は、データ信号のマークおよびスペースに応じて垂直
偏波または水平偏波に変調される。
成図である。波長分離装置で各チャンネルの波長毎に分
離された光信号は、偏光制御器41に入力される。偏光
制御器41では、入力された光信号の偏光状態を次に接
続される偏光分波器42に対して最適な偏光状態となる
よう制御を行う。偏光分波器42では、入力された光信
号を垂直および水平偏波成分に分離し、デュアル(Du
al)Pin−PD43に出力する。
た光信号の光/電気変換を行い、アナログ的に反転加算
を行い、等化器44へ出力する。デュアルPin−PD
43は、光/電気変換した信号を偏光検出回路46へ出
力し、偏光検出回路46で偏光状態をモニタして偏光制
御器41にフィードバックを行い、偏光制御を行う。
増幅を行い、識別回路45およびタイミング抽出回路4
7へ出力する。タイミング抽出回路47は、電気信号か
らクロック再生を行い、識別回路45へ出力する。識別
回路45では、データ信号をリタイミングされたクロッ
クにより識別再生を行う。
ある。第1のPD51のカソードは+電源に接続され、
第2のPD52のアノードは−電源に接続されている。
第1のPD51のアノードおよび第2のPD52のカソ
ードは、アナログ的に接続され、出力となっている。
偏光分波器42により、それぞれマークおよびスペース
に対応した偏波の光信号が入力され、マーク時には第1
のPD51に検波電流が流れ、スペース時には第2のP
D52に検波電流が流れる。このためマークにおいては
+電流、スペースにおいては−電流が流れる。したがっ
て、等価的に反転加算された出力が得られる構成となっ
ている。
示す図である。(a)は、LD21が出力する連続光を
示している。変調は行われていないため、一様のパワー
が常時出力される。LD21の出力においては、偏波面
は垂直のみとなっており、LN変調器25および偏波変
調器26へは、偏波保存ファイバにより光信号の偏波が
保持されて入力される。(b)は、LN変調器25の光
出力波形である。LN変調器25ではRZ変調を行って
おり、全てのタイムスロットがマークとなる変調を行っ
ている。(c)は、偏波変調器26の出力における光波
形である。データ信号のマークは垂直偏波、スペースは
水平偏波に変調される。
である。(a)は、伝送路から受信した光信号で、送信
側と同様にマークとスペースに対応して直交した偏波方
向に光強度を持った光信号が入力される。偏光分波器4
2では、これらの直交偏波を分離し、(b)に示すよう
にマークに光強度を持った光波形とスペースに光強度を
持った光波形がそれぞれ出力される。これをデュアルP
in−PDで受光し、反転加算すると(c)に示す電気
出力波形が得られ、マークとスペースはそれぞれ正電圧
と負電圧として出力される。
ークおよびスペースは直交した偏波状態で出力するた
め、マークおよびスペースとも同じ光強度の信号が出力
される。
1/2、平均光強度を一定とすれば、この発明によるデ
ータ伝送では、1タイムスロット当たりの信号パワーは
半分になり、1タイムスロットの光SNRは3dB劣化
する。
スはそれぞれ正電圧と負電圧の出力が得られるため、タ
イムスロット当たり同じ光強度の光信号を受信した場合
には光SNRが約3dB改善する。
ト当たりの光強度が3dB小さくても通常のRZ伝送と
同等の受信感度を得ることができる。
小さいということは、非線形光学効果に対して3dBの
マージンを得られることとなり、その分各光増幅中継器
の光出力パワーを大きくすることができるため、中継ス
パンを広くし、中継器の数を減らせるという効果があ
る。
長にランダムなデータが伝送されている場合には、固定
パタンのデータが伝送されている場合に対して隣接波長
相互間の位相変調効果により受信感度が劣化することが
知られている。
同等になるため受信感度の劣化を小さくするという効果
もある。
を示す構成図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】光増幅中継伝送による波長多重伝送システ
ムにおいて、光信号をRZ変調する手段と、RZ変調さ
れた光信号をデータ信号により垂直偏波または水平偏波
に変調を行う手段とを備え、各波長の光信号の垂直偏波
および水平偏波方向のそれぞれに互いに異なるデータ信
号であるマーク信号およびスペース信号を割り当ててデ
ータ伝送を行うことを特徴とする波長多重伝送システ
ム。 - 【請求項2】送信機と、送信機の出力を波長多重する波
長多重装置と、光伝送路上にあって波長多重装置からの
信号を光増幅して伝送する光増幅中継器と、光増幅中継
器からの信号を波長分離する波長分離装置と、波長分離
装置の出力を受信する受信機により構成される波長多重
伝送システムにおいて、 前記送信機は、 連続光を生成するレーザダイオードと、 前記レーザダイオードから出力された連続光のRZ信号
変調を行うRZ変調器と、 前記RZ変調器から出力されたRZ光信号を互いに異な
るデータ信号により垂直偏波または水平偏波に変調を行
う偏波変調器と、 前記偏波変調器から出力された光信号を所定の光パワー
まで増幅する光増幅器とを備え、 前記受信機は、 前記波長分離装置で各チャンネルの波長毎に分離された
光信号を垂直偏波成分および水平偏波成分に分離する偏
光分波器と、 前記偏光分波器から出力される光信号の光/電気変換を
行い、反転加算を行うデュアルPinフォトダイオード
と、 前記デュアルPinフォトダイオードから出力された電
気信号の識別再生を行う識別回路とを備えることを特徴
とする波長多重伝送システム。 - 【請求項3】前記異なるデータ信号は、マーク信号およ
びスペース信号であることを特徴とする請求項2に記載
の波長多重伝送システム。 - 【請求項4】連続光をRZ変調し、RZ変調された光信
号を互いに異なるデータ信号であるマーク信号およびス
ペース信号により垂直偏波または水平偏波に変調を行っ
てデータ伝送を行うことを特徴とする光ファイバ伝送方
法。 - 【請求項5】レーザダイオードにより連続光を生成し、 生成された連続光のRZ信号変調を行い、 RZ変調が行われたRZ光信号を互いに異なるデータ信
号により垂直偏波または水平偏波に変調を行い、 変調された光信号を所定の光パワーまで増幅して、光フ
ァイバ伝送路に出力し、 光ファイバ伝送路から入力した光信号を垂直偏波成分お
よび水平偏波成分に分離し、 分離された光信号の光/電気変換および反転加算を行
い、 反転加算された電気信号の識別再生を行う光ファイバ伝
送方法。 - 【請求項6】前記異なるデータ信号は、マーク信号およ
びスペース信号であることを特徴とする請求項5に記載
の光ファイバ伝送方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001160121A JP2002353941A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 波長多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001160121A JP2002353941A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 波長多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002353941A true JP2002353941A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=19003585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001160121A Pending JP2002353941A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 波長多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002353941A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006352665A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光信号受信装置及び光信号受信方法 |
-
2001
- 2001-05-29 JP JP2001160121A patent/JP2002353941A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006352665A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光信号受信装置及び光信号受信方法 |
JP4548236B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2010-09-22 | 沖電気工業株式会社 | 光信号受信装置 |
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